3.3. Коэффициент густоты трещин и коэффициент трещиноватости
Для количественной характеристики трещинных коллекторов используют коэффициенты густоты трещин, трещиноватости и проницаемости.
Коэффициент густоты трещин:
α = а/F
а – суммарная протяженность трещин, мм
F – площадь шлифа, мм2.
Коэффициент трещиноватости:
nт = b а/F
b – ширина трещины, мм.
Он используется для расчета коэффициента проницаемости трещин
Кn = 85000 b2nт
Кn – проницаемость, дарси; nт – коэффициент трещиноватости.
Все эти величины измеряются в шлифе под микроскопом. Этот способ довольно приближенный. Для более точных расчетов коэффициенты трещиноватости и проницаемости определяются по данным опробования скважин на приток.
3.4. Проницаемость горных пород
Это свойство горных пород пропускать через себя жидкости, газы, и их смеси при наличии перепада давления. Она характеризуется коэффициентом фильтрации [см/сек, м/сек, м/сутки и т.д.], т.е. размерность скорости или коэффициент проницаемости [ед. дарси].
Согласно закону Дарси количество воды Q в ед. вр. пропорционально коэффициенту фильтрации К, площади фильтрации F и гидравлическому градиенту J.
Q = К·F·J; Q/ F = V; V = К·J; V = К, при J = 1.
В нефтяной, нефтепромысловой геологии и г/г, физике нефтяного пласта, подземной гидравлике при гидродинамических расчетах, связанных с разработкой нефтяных и газовых месторождений, для оценки проницаемости г.п. обычно пользуются единицей Дарси, которая выводится также из закона Дарси.
Кп = QµL/F·∆p
Кп – коэффициент проницаемости в единицах Дарси (милидарси 0,001 д.)
Q – расход, см3/сек
µ - вязкость жидкости в спз
L – длина пути фильтрации, см
∆p – перепад давления, атм.
3.4.1 Связь проницаемости горных пород с коэффициентом фильтрации
На значительных глубинах, где расположены нефтегазовые месторождения, подземные воды имеют повышенную минерализацию вплоть до рассолов, а фильтрация жидкости происходит в неоднородных по составу и свойствам фильтрационных потоках. Основными величинами, характеризующими фильтрующуюся жидкость, служат плотность и вязкость. Скорость фильтрации обратно пропорциональна вязкости, а последняя прямо пропорциональна минерализации подземных вод. Это значительно снижает скорость движения потоков на больших глубинах; значительные отклонения дает и повышенная плотность вод. Если для пресных вод пьезометрические высоты равны pгидр.(ρ = 1), то в минерализованных водах необходимо учитывать плотность воды. При значительных глубинах поправка на гидростатическое давление становится значительной. Например, если ρ воды = 1,1 г/см3, то при глубине скважины h = 2000 м, поправка ∆ h = 200 м, или 20 атм.. Поскольку уравнение Дарси не учитывает эти две величины, в нефтегазовой гидрогеологии пользуются вместо коэффициента фильтрации К коэффициентом проницаемости (Кп), т.к. К становится некорректным.
Переход от Кп к К имеет вид:
К = Кп ρ/μ
где ρ – плотность подземных вод.
μ – вязкость подземных вод.